SP羊毛防缩整理剂在超级耐洗工艺上的应用.docx
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SP羊毛防缩整理剂在超级耐洗工艺上的应用
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
SP羊毛防缩整理剂在超级耐洗工艺上的应用
1.前言羊毛衫在洗涤过程中,除了发生一般的缩水现象外,还会发生
毡化收缩。
羊毛衫的毡缩问题对毛衫的尺寸稳定性具有很大的影响。
试验
证明,一件普通的羊毛衫按国际羊毛局超级耐洗标准洗涤后,毡化面积收
缩率35~55%,也就是说一件毛衣经多次家庭洗涤后要缩掉一半左右。
羊毛衫的洗涤标准最近改为两级,一、手可洗,二、机可洗。
超级耐洗
整理即为机可洗或防毡缩整理。
为使羊毛衫达到超级耐洗标准就必须进行
防缩整理(Shrinkproof finish)。
自1981年以来,在国际羊毛局的推广指导下,羊毛衫超级耐洗整理已
经在我国几家羊毛衫厂实现了工业化生产,与此同时,这些羊毛衫厂花掉
大量外汇进口了国外防缩整理设备和羊毛防缩整理剂。
进口的防缩整理设
备主要是“伯伟”干洗机,到目前为止,全国进口的许多伯伟机中,只有
两个厂家的设备能正常运转并投入批量生产,此外大多数调试不正常,造
成很大浪费。
投入正常生产的伯伟机,只是用来加工粗纺防缩毛衫,如雪
兰毛和羊仔毛毛衫,而整理精纺羊毛衫效果不好。
伯伟机是密闭式设备,
可以回收溶剂,这种设备仅适用于溶剂型树脂的防缩加工,这种树脂要用
四氯乙烯溶剂溶解后方可使用,伯伟机对水溶型树脂不适用。
进口助剂成
本高,给使用进口助剂的厂家造成压力,因此,解决国内羊毛防缩整理剂
依赖进口的问题,实现助剂国产化,并实施与国产整理剂配套的加工设备
和工艺等问题,成为急待解决的问题。
近几年来,我所一直从事这方面的
研究,在1987年研制成功,实现了从整理剂到工艺和设备全部国产化的
羊毛衫超级耐洗整理路线。
1987年以来,我们利用国内羊毛衫厂的现有设
备,使用自己研究的整
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理剂和工艺,在全国十几家羊毛衫厂进行了推广,防缩羊毛衫产品经国
际羊毛局指定测试中心的多次测试,无论是精纺毛衫和粗纺毛衫均达到了
国际羊毛局超级耐洗标准,手感和外观生产厂家都感到满意。
2.羊毛纤维的毡缩机理
羊毛纤维的毡缩原因,传统的理论认为主要是由于羊毛鳞片层结构所引
起的定向摩擦效应(DFE,Directional
frictional effect)和羊毛的弹性特点所造成的。
羊
毛是一种非常特殊的天然纤维,它的最外层是鳞片层,鳞片的自由端是指
向羊毛纤维尖端方向的。
羊毛纤维在一定的温度下,当有缩剂存在时,羊
毛纤维被润湿而膨胀,鳞片张开,此时对羊毛施加一定的外力(例如搓揉),
促使羊毛纤维产生移动,其运动方向必然是指向极端的,外力去除之后,
由于相邻的羊毛纤维鳞片互相交错,这就使羊毛停留在新的位置,当再次
受到外力时,又使羊毛产生位移,这样反复多次地挤压揉搓使纤维互相缠
结,产生毡化现象。
当鳞片的顺向摩擦系数μw(从毛根向毛尖的方向,
顺着鳞片的方向)与逆向摩擦系数μΑ(逆着鳞片的方向)的差值
(μA>μw)大时,则引起不同程度的毡化收缩,这种逆鳞片摩擦系数
与顺鳞片摩擦系数之差(μA—μw)称为定向摩擦效应。
除摩擦系数差
异之外,同时还应注意不同的介质,摩擦力的大小等因素的影响。
羊毛纤维的内表层是皮质层。
经一些处理之后,导致二硫键(—S—
S—)和肽键(CONH—)的断裂,转变为负性磺酸基(—SO3-)
和(—COO—)这种作用能破坏羊毛表面的鳞片,减弱羊毛的缩绒性。
由于羊毛纤维顺向摩擦系数与逆向摩擦系数不同,因此就要设法使二者
数值接近,这样可使羊毛纤维向两个方向蠕动力量互相抵消,以便收到防
缩效果。
实际上,实行防缩加工的结果往往是在两个数值的中间数值,
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设法对羊毛纤维毫无损伤,同时也不失掉羊毛的特有风格。
羊毛防毡缩
加工法大致可分为下列各种:
1.使织物保持适当的组织结构,织物结构密度大,其收缩便越小,(当
然羊毛的种类不同也有差别)。
2.破坏鳞片。
3.覆盖纤维鳞片。
4.减弱羊
毛纤维的摩擦力,缩小DFE。
5.减弱羊毛纤维弹性。
6.使纤维增加
“抗张”能力。
3.试验
SP羊毛防缩整理剂物理指标如下:
外观:
带萤光的乳白色乳液,pH=7。
离心试验:
3000转/分,持续一小时不分层。
温度适应性:
45±1℃×4hr,稳定。
20g/L浓度,5~10℃
×4hr,解冻后不漂油分层。
酸、碱稳定性:
100g/L工作液,pH为3~4;及pH=10,.8小时
后不分层。
原料:
纯毛开司米羊毛衫,纯毛四平针羊毛衫,羊仔毛羊毛衫,雪兰毛羊毛衫,
牦牛绒羊毛衫,驼绒羊毛衫。
助剂:
自己合成的SP羊毛防缩整理剂
高锰酸钾,过硫酸,亚硫酸氢钠,平平加O
实验设备:
缩绒机,成衣染色机,浸渍槽,甩干机,鼓风干燥机,洗衣
机。
工艺流程:
成衣——缩绒——防缩——甩干——烘干——整烫定型。
测试方法:
采
用国际羊毛局超级耐洗测试方法和测试标准M31.毡化面积收缩率达到10%
以下。
测试单位:
经北京毛纺织科学研究所的《国家毛纺织产品质量监督检验
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测试中心》,上海测试中心,江苏省测试中心等单位(国际羊毛局指定测试
单位),作过多次测试,结果表明,试样达到了国际羊毛局超级耐洗标准,
而且质量稳定。
生产性大试:
已经做了两年的生产性试验,曾在全国十几
家羊毛衫厂进行了推广试验,这些厂家的防缩羊毛衫产品都达到了国际羊
毛局超级耐洗试验标准。
4.结果讨论4.1.调整羊毛衫缩绒性与防缩处理的矛盾
羊毛的缩绒性与防缩是一对矛盾的两个方面。
羊
毛的缩绒性是其它纤维所不具备的。
利用缩绒特性可以改善毛织物的手
感、外观,提高织物的保暖性。
另一方面,这种优点由于使用方法和条件
不合适,也很容易成为缺点。
防缩处理与缩绒性是相对的,防缩处理实际
上就是对缩绒加以控制。
在进行防缩处理时,要特别注意保持羊毛的特殊
的天然风格,严格控制条件,我们发现防缩加工的pH值、时间、防缩剂
用量都是重要的影响因素。
控制防缩剂用量是很重要的,经反复试验,防
缩整理剂用量在2.5%~7%之间是比较合适的。
参见图一。
pH值在4以下和8以上时都容易引起毛衫的强烈收缩,其原因是在不
同pH值溶液中,其膨胀程度不同,当溶液的pH值4~8时,羊毛的膨
润性最小,鳞片的摩擦定向效应较差。
在缩绒工序中,注意掌握pH值
而避免过分缩绒,为下面的防缩加工作好准备,因为毡化收缩现象是不可
逆的,另外防缩前处理中的pH值对防缩效果有一定影响。
请参看图二。
防缩处理是在缩绒后进行的,在缩绒前进行防缩处理,毛衫的绒面会受到
影响,经对工艺顺序进行试验后,认为缩绒甩干之后不再进行烘干就进行
防缩加工效果较好,可以防止羊毛衫由湿到干的收缩,这样,既可以发扬
羊毛的缩绒性之长处,赋予毛衫漂亮的绒面,又可以在防缩加工之后控制
毛衫的毡化收缩率。
经调整工艺后,成衣织好后未经缩绒防缩时的尺寸与
经防缩处理后的尺寸基本不变,使生产厂感到满意。
见表1。
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表一.防缩整理前后羊毛衫的尺寸比较
生产厂家
试验品种
羊毛衫下机尺寸cm(未经缩绒和防缩等整理)
羊毛衫成品尺寸cm(经防缩和相应后整理)
防缩羊毛衫经一小时机洗后尺寸cm
身长
胸围
袖长
身长
胸围
袖长
身长
胸围
袖长
张家口毛衫厂
开士米V领套衫
66
50
56
66.5
51
55.5
66
51
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55
开士米V领套衫
67
51.5
56
66.5
52
56
开士米V领套衫
65
49
55
64
50
54.5
北京第四羊毛衫厂
羊仔内301羊毛衫
68
53
58
68
54.5
56
68
54
专注下一代成长,为了孩子
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56.5
雪兰毛665羊毛衫
66
53.5
61
66.5
53.5
63.5
65.5
52
65
雪兰毛羊毛衫
60.5
47.5
60.5
47.5
羊仔毛背心
61
47
61.7
48
羊仔毛衫
58
46.5
58
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48
内蒙赤峰毛衫厂
开士米套衫
68
57
86
69
57
85
69
56.8
85
中粗毛套衫
69
53
68
52.5
68
53.5
兔羊毛衫
59
48
59
50
59
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51.5
苏州毛衫厂
开士米毛衫
64.5
50
54
64
50
54
64
50
54
4.2.防缩整理剂类型的选择确定:
在考虑防缩效果的基础上,应着重注意羊毛衫的手感及外观问题,因为
羊毛的手感是区别于其它纤维而倍受青睐的重要特点,体现了其优良风格,
如果处理之后破坏了羊毛的风格,便得不偿失。
这就需要选择较合适的防
缩整理剂类型,并选择出合适的配比与合成工艺。
我们曾经合成了丙烯酸
酯类防缩整理剂,因存在手感偏硬,焙烘温度过高和泛黄等问题而放弃了。
后来又选用了变性有机硅类防缩整理剂。
请参看表二。
经过多次试验,
对常规的有机硅乳液合成进行的改进,达到了理想的效果。
原料配方的变
化对毡缩率有很大影响,经多次调整配比找出了最佳方案。
请看表三、不
同配比的整理剂对毡化面积收缩率的影响。
表二不同类型防缩剂应用效果对比
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试样号
乳液类别
松驰收缩率
手感
外观
焙烘温度
经向(%)
纬向(%)
面积%
1
A
17.3
6.7
42
很硬
泛黄
140℃
2
B
6.0
2.7
8.7
柔软
不变
80℃
专注下一代成长,为了孩子
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空白
20.3
18.7
39
/
/
/
.注:
A:
丙烯酸类.B:
改性有机硅AHT
表三不同配比整理剂的效果对比
测试项目试样
松驰收缩率(%)
毡化收缩率(%)
经向
纬向
面积
经向
纬向
面积
1#
7.16
2.6
9.76
30.7
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9.9
43.6
2#
4.5
3.1
7.6
22.2
14.3
39.7
3#
12.9
4.9
17.8
24.5
15.3
36
4#
10.9
2.8
13.7
29.4
19.2
43
空白
20.3
专注下一代成长,为了孩子
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18.7
39
5#
-8.8
0.6
-8.2
1.8
-1.9
-0.1
6#
-7.1
-1.19